[發(fā)明專利]一種陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510631024.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105111378B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙迎輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙迎輝
• 主分類號(hào): C08F251/02
• 分類號(hào): C08F251/02;C08F220/56;C08F226/02;C08F220/54;D21H21/18;D21H17/45
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1.一種陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素，其特征是，包括納米結(jié)晶纖維素和用于形成高分子碳骨架的非離子單體、以及用于引入陽(yáng)電荷的陽(yáng)離子單體，且所述納米結(jié)晶纖維素、所述非離子單體和所述陽(yáng)離子單體通過(guò)自由基引發(fā)共聚形成納米結(jié)晶纖維素簇；

所述非離子單體選自丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、丙烯腈中的一種或多種；所述陽(yáng)離子單體選自二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酸二甲胺基乙酯的甲基氯季銨鹽、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的甲基氯季銨鹽、丙烯酸二乙胺基乙酯的甲基氯季銨鹽、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯的甲基氯季銨鹽、二甲氨基丙基丙烯酰胺的甲基氯季銨鹽、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺的甲基氯季銨鹽、丙烯酸二甲胺基乙酯的芐基氯季銨鹽、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的芐基氯季銨鹽、丙烯酸二乙胺基乙酯的芐基氯季銨鹽、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯的芐基氯季銨鹽、二甲氨基丙基丙烯酰胺的芐基氯季銨鹽、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺的芐基氯季銨鹽中的一種或多種；

所述納米結(jié)晶纖維素的結(jié)晶度不小于90%，長(zhǎng)度不小于100微米，直徑不大于100納米；

所述納米結(jié)晶纖維素簇的分子量為10萬(wàn)到200萬(wàn)道爾頓。

2.如權(quán)利要求1所述的陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素的制備方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一、將納米結(jié)晶纖維素和軟水按質(zhì)量比為（1～30）︰100的比例混合，升溫到40～60℃攪拌溶解，直至納米結(jié)晶纖維素完全溶解后，通氮?dú)猓郎氐?0～100℃，加入絡(luò)合劑和pH緩沖劑，調(diào)節(jié)pH值為2～4；

所述絡(luò)合劑為氨基羧酸或氨基羧酸鹽；所述絡(luò)合劑的投料量為陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素產(chǎn)物總重量的0.01％～0.5％；

所述pH緩沖劑選自硫酸、鹽酸、磷酸、醋酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、三乙胺、三乙醇胺、強(qiáng)酸弱堿鹽、強(qiáng)堿弱酸鹽中的一種或多種；

步驟二、向步驟一的溶液中，按照恒定流量加入引發(fā)劑；3～5分鐘后，在按照恒定流量加入引發(fā)劑的同時(shí)，按照恒定流量加入非離子單體和陽(yáng)離子單體混合物，反應(yīng)0.5～1小時(shí)后，停止加入非離子單體和陽(yáng)離子單體混合物；繼續(xù)按照恒定流量加入引發(fā)劑掃尾5～10分鐘；

所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鹽、硝酸鈰銨、過(guò)氧化物、水溶性偶氮類、過(guò)硫酸鹽和亞硫酸鹽的混合物、過(guò)硫酸鹽和亞硫酸氫鹽的混合物、過(guò)硫酸鹽和硫代硫酸鹽的混合物中的一種；所述引發(fā)劑的投料量為陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素產(chǎn)物總重量的0.01％～3.5％；

步驟三、使步驟二獲得的溶液在85～105℃下保溫反應(yīng)1～2小時(shí)；保溫反應(yīng)過(guò)程中不斷取樣測(cè)粘度，25℃下粘度達(dá)到2000～20000 mPa?s后，快速降溫到60℃以下停止反應(yīng)，最后加軟水調(diào)整固含量至30wt％～40wt％，即得所述陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素。

3.如權(quán)利要求2所述的陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素的制備方法，其特征是，所述絡(luò)合劑選自氨三乙酸、氨三乙酸鹽、EDTA、EDTA-2Na、EDTA-4Na、二乙烯三胺五羧酸、二乙烯三胺五羧酸鹽中的一種或多種；所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉的混合物中的一種。

4.如權(quán)利要求2所述的陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素的制備方法，其特征是，所述絡(luò)合劑選自EDTA、EDTA-2Na、EDTA-4Na中的一種或多種。

5.如權(quán)利要求1所述的陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素作為造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的應(yīng)用。

6.如權(quán)利要求1所述的陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素作為造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的應(yīng)用，其特征是，方法包括以下步驟：原料進(jìn)行疏解、打漿后，添加干強(qiáng)劑或濕強(qiáng)劑，充分?jǐn)嚢韬笤偌尤胨鲫?yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素的水溶液，所述陽(yáng)離子聚合物接枝改性納米結(jié)晶纖維素的用量為絕干漿質(zhì)量的0.4%～1.6%，充分?jǐn)嚢韬蠹纯沙旒埢蚣埌濉?!-- SIPO -->